[发明专利]用于包络检测器的AB类射频放大器

说明书

相关申请的交叉参考

本发明要求于2012年9月26号向美国专利局提交的美国申请US13/627,437的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种包络检测器，更具体地，涉及一种消除对外部包络检测器或过度工厂开环功率校准的需要的线性范围放大的ED芯，以及可以与ED芯一起使用的线性化器及专用AB类放大器。

背景技术

电子和通信技术应广大客户需求而快速发展，从而导致广泛采用数字驱动设备，这里只列举一部分：移动电话、智能手机和全球定位设备（GPS）。包络检测器（ED）检测从这些蜂窝设备的发射器（TX）输出的射频（RF）信号的电压幅值，以进行校准或功率检测。例如，TX输出的包络或峰值信息可用于校准LOFT（本地振荡器（LO）馈通）、IQ（同相/正交）失配和功率电平控制。包络检测器也可用于电压放大器供给的包络跟踪，以便在输出较低时通过减少供给来节省电力。峰值与均值之比以及TX输出的动态范围可能要求与蜂窝发射器集为一体的EC芯有严格的线性范围。在ED转换期间，±0.5dB内的线性精度对正确校准和包络跟踪来说可以是预期的。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，提供了一种包络检测器，包括：电压模式包络检测器（ED）芯，包括用于检测射频（RF）信号输入的电压包络的并行检测晶体管，该射频信号输入包括蜂窝发射器（TX）的输出；以及多个电压放大器，串联定位于该蜂窝发射器输出与该包络检测器芯之间的增益级中以提供该包络检测器的总线性电压范围，其中，该多个电压放大器的末级电压放大器驱动该包络检测器芯并包括被配置为在该包络检测器芯的全线性电压范围内操作的AB类射频放大器。

进一步地，该AB类放大器配置为处理高达1伏特峰值以上的大信号摆动。

进一步地，定位在第一增益级处接收该蜂窝发射器输出的电压放大器被配置为在操作和任何增益设置变化期间保持接通，以防止该蜂窝发射器输出发生过大负载变化并启动跳动。

进一步地，该总线性电压范围包括高达约60分贝（dB）并且该包络检测器芯的该全线性电压范围包括高达约20dB。

进一步地，该检测晶体管是利用较低供给电压进行操作的高压晶体管，使得该检测晶体管能够可靠地容忍大电压摆动。

进一步地，该AB类电压放大器包括：互补的第一晶体管和第二晶体管，用于在互连的漏极中提供负射频（RF）输出；互补的第三晶体管和第四晶体管，用于在互连的漏极中提供正射频输出；以及反馈电路，连接至该差分正射频输出和该差分负射频输出以及电源（Vdd），该反馈电路被配置为将该正射频输出和该负射频输出的公共电压设置为大约电源（Vdd）电压的二分之一，使得该正射频输出和该负射频输出在与电源电压大致一样大的范围内摆动，以在该包络检测器（ED）芯的该全线性范围内驱动该包络检测器芯。

进一步地，该AB类放大器的该反馈电路被配置为通过该AB类放大器的两个负反馈路径提供该公共电压。

根据本发明的又一实施方式，提供了一种AB类电压放大器，包括：互补的第一晶体管和第二晶体管，用于在互连的漏极中提供负射频（RF）输出；互补的第三晶体管和第四晶体管，用于在互连的漏极中提供正射频输出；其中，该正射频输入与该第一晶体管的栅极和该第二晶体管的栅极耦合，并且该负射频输入与该第三晶体管的栅极和该第四晶体管的栅极耦合；第五晶体管，用于向该第一晶体管和该第三晶体管提供正偏置电压；第六晶体管，用于向该第二晶体管和该第四晶体管提供负偏置电压；以及反馈电路，连接至该第五晶体管和该第六晶体管以及该差分正射频输出和该差分负射频输出，该反馈电路被配置为将该差分正射频输出和该差分负射频输出的公共电压设为大约电源（Vdd）电压的二分之一，使得该差分正射频输出和该差分负射频输出在与电源电压大致一样大的范围内摆动，以在该包络检测器（ED）芯的全线性范围内驱动该包络检测器芯。

进一步地，该第一晶体管和该第三晶体管包括p型晶体管，并且该第二晶体管和该第四晶体管包括n型晶体管。